1) Pentru a avea un unghi de radiatie mic fata de sol la frecvente < 4 MHz, antena trebuie sa fie
cu polarizare verticala. Pentru a rezona, antena pusa la pamant trebuie saq aibe lungimea de
lambda/ 4, iar antena izolata de pamant trebuie sa aibe lungimea de lambda/ 2.
Daca antena verticala pusa la pamant are lungimea mai mica decat lambda/ 4, portiunea care se
inlocui4este cu o bonbina " de alungire ", plasata la baza sau in alt loc.
Tensiunea de radiofrecventa de-a lungul bobinei creste liniar, iar curentul in bobina este
constant. pe conductorul antenei tensiunea creste sinusoidal.
Daca antena este mult mai scurta decat lambda/ 4 de exemplu pe auto - pentru o radiatie mai
eficace, bobina de alungire se plaseaza la mijlocul antenei, nu la baza.
Daca antena este mai lunga decat lambda/ 4, ea prezinta la baza si o reactanta inductiva,
in afara de rezistenta de radiatie. Reactanta inductiva trebuie compensata cu un condensator
introdus in serie, la baza.
Daca antena verticala are lungimea lambda/ 2, impedanta la baza ei este mai mare, iar castigul
este de 1.7 dB fata de antena verticala in lambda/ 4.
Pentru " pomparea " puterii in antena verticala in lambda/ 2, intre baza ei si pamant
( sau radiale ) se introduce un circuit oscilant derivatie acordat pe frecventa de lucru.
Antena verticala ( si varianta ground plane ) in lambda/ 2 radieaza la un unghi mai mic decat
antena in lambda/ 4, diagrama fiind circulara la amandoua.
Marind lungimea antenei verticale la 5 lambda/ 8 se obtine cel mai mic unghi de radiatie si cel
mai mare castig : 3 dB.
Peste inaltimea de 5 lambda/ 8, in diagrama de radiatie apar lobi secundari indreptati care
cresc rapid o data cu inaltimea de 3 lambda/ 4, ei radieaza majoritatea puterii la unghiuri de
50 de grade fata de sol.
2). Rezistenta de radiatie a antenei verticale montata deasupra unui pamant perfect conductor
creste cu inaltimea sa astfel :
3) Randamentul de radiatie este raportul dintre rezistenta de radiatie Rr si rezistenta totala a
antenei. Rezistenta totala include : rezistenata de radiatie Rr, rezistenta peliculara a
conductorului, rezistenta de pierderi in dielectrici, rezistenta de pierderi in pamant sau ceea
ce se afla sub radiale si rezistenta bobinei de alungire.
Comparativ cu antena verticala, dipolul orizontal in lambda/ 2 are randamentul mai mare,
rezistenta lui de radiatie fiind mult mai mare decat rezistentele care produc pierderi.
Pamantul de sub antena verticala nu este un conductor perfect si curentii indusi in el produc
pierderi mari de putere. Pentru reducerea pierderilor conductivitatea pamantului pamantului se
imbunatateste montand in pamant, direct pe pamant sau la o inaltime de 2 m sau mai mult cat mai
multe conductoare care pleaca radial de la baza antenei.
Un " pamant " bun consta din 120 conductoare lungi de lambda/ 2. Pierderile in pamant cresc
rapid daca se reduce numarul radialelor. Daca se monteaza 60 de radiale lungi de 0.12 lambda,
puterea radiata se reduce cu 2 dB ( 34 % ). Folosind 16 radiale lungi de 0.1 lambda, puterea
radiata se reduce cu 3 dB ( 50 % ). Inaltand la 2 m sistemul de radiale, pierderile in sol se
reduc simtitor. Dar acum antena verticala devine antena ground plane ( GP ). Indepartarea
antenei GP de sol sau de acoperisuri reduce pierderile si permite reducerea numarului de
radiale. Dimpotriva, montarea antenelor GP aproape de acoperisuri, terase sau pamant este o
greseala, care se corecteaza marind cat mai mult numarul de radiale.
Daca antena verticala montata pe sol are inaltimea de lambda/ 4 si 15 radiale, rezistenta de
pierderi in sol are cca. 5 ohmi. Daca inaltimea antenei se reduce la 0.06 lambda, rezistenta
de pierderi in sol are cca 30 de ohmi. Acesta este cazul unei antene verticale inalta de cca. 10
m, prevazuta cu o bobina de " alungire ", care lucreaza ca antena in lambda/ 4 pe 1.8 MHz. Din
tabelul prezentat mai sus rezulta ca aceasta antena foarte scurta are Rr sub 4 ohmi. Rezistenta
de radiatie fiind de 7 - 8 ohmi mai mica decat puterea pierduta. Rezistenta de pierderi trebuie
neaparat redusa prin marirea numarului de radiale, iar inaltimea antenei trebuie marita prin
adaugarea unei " capacitati terminale " si micsorarea bobinei de alungire. Pierderile din sol
se reduc simtitor daca radialele sunt montate la 2 - 2.5 m deasupra solului, ceea ce impune si o
ridicare a bazei.
O antena verticala in lambda/ 4 cu 50 de radiale pe sol sau ingropate cativa centimetri, lungi de
0.2 lambda, are o rezistenta de pierderi in sol de cca. 2 ohmi. Radialele se unesc la o placa de
cupru.
Inaltimea de lambda/ 4 este greu de realizat pentru banda de 1.8 MHz ( cca. 40 m ) si chiar
pentru 3.5 MHz ( cca. 20 m ). In practica inaltimea antenei este mai mica decat lambda/ 4, iar
la varf se " incarca " cu o retea de conductoare care formeaza o " capacitate terminala ", care
lungeste electric antena.
dupa ARRL Antenna Book